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SiC晶片中的位錯如何做無損無接觸檢測

來源：秋山科技（東莞）有限公司   2024年10月22日 16:01  

SiC晶片中的位錯如何做無損無接觸檢測

SiC作為代表性的第三代半導體材料,具有優(yōu)異的物理化學性能。隨著材料及應用的發(fā)展,SiC襯底在航天電源、電動汽車、智能電網、軌道交通、工業(yè)電機等領域的應用日益重要。相比第一代半導體材料如Si和第二代半導體材料如GaAs而言,SiC襯底質量還有很大的改善空間,是現階段研發(fā)和產業(yè)的熱點。其中SiC單晶缺陷,特別是一維位錯缺陷的檢測和降低,是近10年內重要的研究內容


位錯及位錯的形成原因


位錯是晶體內部的微觀缺陷,是原子局部的不規(guī)則排列造成的,發(fā)生在晶體已滑移部分和未滑移部分的 分界線處[35-37] 。在 SiC 單晶中,常見的位錯有 TEDs、TSDs、BPDs [38] 。圖 1 是 SiC 中 TSD 的示意圖[39] ,TSDs 的位錯線沿 < 0001 > 方向,它的 Burgers 矢量為 1c,如表 3 所示, 4H-SiC(0001)中螺旋臺階高度是四個 Si-C 雙層,對應于 1c [39] 。TSDs 通常沿著 < 0001 > 方向傳播,但也會 向基面彎曲(有時又向 < 0001 > 方向彎曲) [40] ,由于 Burgers 矢量(1c 或 2c)必須守恒,當它們彎曲并位于基 面時,就形成了 Frank 型堆垛層錯。大多數 TSDs 具有 1c + a 的 Burgers 矢量,說明大多數的 TSDs 是混合位 錯。有多種因素會造成 TSDs,如多型夾雜物、碳夾雜物和 Si 滴夾雜物[41-42] ,籽晶和生長的晶體之間的氮濃度差引起的晶格失配[43] ,籽晶中的 TSDs [44] ,熱彈性應變松弛[45]等。


CS-1 晶片內位錯檢測儀

image.png

”Crystalline Tester CS1”是非破壞性、非接觸式檢測可見光（波長400～800nm）透明性晶體材料中由于殘留的缺陷、應力引起的晶格畸變后分布情況的便捷式檢測設備。通過本設備可以實現快速、準確地把握目檢下無法看到的晶體晶格畸變的狀態(tài)。


產品特征

產品特長

  1. 高速測量（6" 襯底　90秒）
    ?可以最快速度簡捷方式觀察殘留應力分布。

  2. 縱向結晶評價
    ?因為是透視型結晶評價裝置，所以不只可以觀察襯底表面，還可以觀察包括Z軸方向的晶圓所有部位。

  3. 可取得與X-Ray Topography imaging comparison同等測試效果
    ?可以取得同等測試效果，實現高速低成本。

  4. 價格競爭力
    ?在晶片測量裝置中，屬于性價比好的一款系統(tǒng)。

可測量材料

  1. SiC單晶襯底、及SiC外延襯底

  2. GaN單晶襯底、及GaN外延襯底

  3. AlN單晶襯底、及AlN外延襯底

  4. 可視光可透視、有雙折射效果的結晶均可。

測試效果不佳材料

?無可視光透視性材料：Si、GaAs等
?無雙折射效果材料：藍寶石、Ga2O3 等

CS1畫像と目視畫像との比較



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